(57)【要約】【課題】アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体との接触面の位置を所定の位置に設定できる接点開閉装置を提供することにある。【解決手段】接点開閉装置１は、半導体基板３及び絶縁基板５を用いて形成され、導電性流体Ｌ１、及び当該導電性流体Ｌ１と混合されない絶縁性流体Ｌ２が収納されるとともに、一対の接点６ａ，６ａが露設される流体収納室２ｄを有する本体部２と、本体部２を部分的に変形させることで導電性流体Ｌ１を移動させ、一対の接点６ａ，６ａ間の導通状態を切り換えるアクチュエータ７とを備え、本体部２には、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の位置を所定の位置Ｐ２に設定するための副収納室２ｅが設けられている。【選択図】図１
2007299629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性流体、及び当該導電性流体と混合されない絶縁性流体が収納されるとともに、一対の接点が露設される流体収納室を有する本体部と、本体部を部分的に変形させることで導電性流体を移動させ、一対の接点間の導通状態を切り換えるアクチュエータとを備え、本体部には、アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体の接触面の位置を所定の位置に設定する位置設定手段が設けられていることを特徴とする接点開閉装置。
【請求項２】
位置設定手段は、流体収納室において導電性流体が収納されている部位に連通するように本体部に設けられ、絶縁性流体が充填される副収納室からなり、流体収納室の導電性流体を副収納室へ移動させることで、前記接触面の位置を設定するように構成され、副収納室における流体収納室との連通部位は、所定値以上の圧力が流体収納室に収納された導電性流体に与えられたときのみに、導電性流体が副収納室に移動するように狭口に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の接点開閉装置。
【請求項３】
位置設定手段は、流体収納室において絶縁性流体が収納されている部位に連通するように本体部に設けられ、前記絶縁性流体が充填される副収納室からなり、流体収納室内の導電性流体を副収納室へ移動させることで、前記接触面の位置を設定するように構成され、副収納室における流体収納室との連通部位は、副収納室に移動された導電性流体が流体収納室に戻らないように狭口に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の接点開閉装置。
【請求項４】
位置設定手段は、流体収納室において導電性流体が収納されている部位に連通するように本体部に設けられ、前記導電性流体が充填される導電性流体用収納室からなり、導電性流体用収納室の容積が減少するように本体部を部分的に変形させて、導電性流体用収納室に充填されている導電性流体を流体収納室に移動させることで、前記接触面の位置を所定の位置に設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接点開閉装置。
【請求項５】
位置設定手段は、流体収納室において絶縁性流体が収納されている部位に連通するように本体部に設けられ、前記絶縁性流体が充填される絶縁性流体用収納室からなり、絶縁性流体用収納室の容積が減少するように本体部を部分的に変形させて、絶縁性流体用収納室に充填されている絶縁性流体を流体収納室に移動させることで、前記接触面の位置を所定の位置に設定するように構成されていることを特徴とする請求項１又は４に記載の接点開閉装置。
【請求項６】
位置設定手段は、前記接触面の目標位置の近傍と、本体部外部とを連通するように本体部に設けられた流出口からなり、該流出口から導電性流体が流出する程度に導電性流体を流体収納室に注入した後に流出口を閉塞することで、前記接触面の位置を所定の位置に設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接点開閉装置。
【請求項７】
流体収納室は、アクチュエータにより本体部を部分的に変形させた際に容積が減少する空間部からなるチャンバと、一端側でチャンバと連通するとともに一対の接点が露設される空間部からなるチャンネルとを有し、導電性流体及び絶縁性流体は、アクチュエータの非動作時に、前記接触面がチャンネル内に位置するようにして流体収納室に注入され、前記チャンネルは、長さ方向に直交する方向における断面積が略一定となるように形成されるとともに、チャンネル内におけるチャンネルの他端面とアクチュエータの非動作時の前記接触面との距離は、チャンネル内におけるアクチュエータの動作時の前記接触面とアクチュエータの非動作時の接触面との距離の４倍以下の長さに設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の接点開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体金属のような導電性流体を介して接点を開閉する接点開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体金属のような導電性流体を介して接点を開閉する接点開閉装置が種々提案されている。例えば、特許文献１には、所定の体積を持ち、その内部の空気を加熱するヒータが設置されている能動貯蔵庫と、能動貯蔵庫と所定の間隔に離隔されてその内部にヒータが設置されている、同一な体積を持つ受動貯蔵庫と、能動貯蔵庫と受動貯蔵庫の間の空間に延長されて液体金属の移動路としての役割を果すチャンネルと、互いに離隔されてチャンネルの所定の領域で各々チャンネルの内部に一端が挿入され外部に伸びる第１信号電極と、第１信号電極と一定の間隔に離隔されて同一な形状で形成された第２信号電極と、チャンネルの内部に実装されて第１信号電極と第２信号電極の接点としての役割を果す液体金属と、半導体基板の上、下側面に接合された上、下部ガラス基板とを備え、ヒータに通電して能動貯蔵庫又は受動貯蔵庫内の空気を加熱して膨張させることでチャンネル内部の液体金属を移動させ、第１信号電極と第２信号電極とを液体金属を介して導通させるオン状態と導通させないオフ状態とを切り換えるようにした熱駆動型のマイクロリレーが開示されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来例は、能動貯蔵庫並びに受動貯蔵庫内の空気をヒータで加熱して膨張させた空気によってチャンネル内部の液体金属を移動させているので、ヒータの通電開始から液体金属が移動してオン・オフが切り換わるまでの時間（動作時間）が比較的に長くなってしまい、応答性が低いという問題があった。
【０００４】
かかる問題点に鑑みて、本発明者らは、図５（ａ）〜（ｅ）に示す接点開閉装置１００を想起するに至った。尚、以下の説明では、説明の簡略化のために、図５（ａ）における紙面手前方を接点開閉装置１００の前方、図５（ａ）における紙面奥方を接点開閉装置１００の後方と規定する。
【０００５】
図５（ａ）〜（ｅ）に示す接点開閉装置１００は、半導体基板１０３及び絶縁基板１０５を用いて形成され、導電性流体Ｌ１００及び当該導電性流体Ｌ１００と混合されない絶縁性流体Ｌ２００が収納されるとともに、一対の接点１０６ａ，１０６ａが露設される流体収納室１０２ａを有する本体部１０２と、本体部１０２を部分的に変形させることで導電性流体Ｌ１００を移動させ、一対の接点１０６ａ，１０６ａ間の導通状態を切り換えるアクチュエータ１０７とを備えている。
【０００６】
尚、接点開閉装置１００では、導電性流体Ｌ１００として、常温常圧（２５℃、１気圧）で液体の金属（例えば、水銀）を用い、導電性流体Ｌ１００と混合されない絶縁性流体Ｌ２００として、空気を用いている。また尚、説明の簡略化のため、図５では、導電性流体Ｌ１００をハッチの網掛けで示し、絶縁性流体Ｌ２００をドットの網掛けで示している。
【０００７】
本体部１０２は、図５（ｃ）に示すように、半導体基板１０３と、絶縁基板１０５とを用いて構成されている。
【０００８】
半導体基板１０３は、単結晶のシリコン基板からなり、図５（ｃ）に示すように、前面には、略矩形状の凹部１０３ａが設けられており、半導体基板１０３の裏面において凹部１０３ａに対応する部位には、導電性流体Ｌ１００を収納するチャンバ１０２ａ用の凹所１０３ｂが設けられており、この凹所１０３ｂは、図５（ｂ）に示すように略菱形に形成されている。したがって、図５（ｃ）に示すように、半導体基板１０３において凹部１０３ａの底壁部が、薄膜状のダイアフラム部１０３ｃとなっており、このダイアフラム部１０３ｃの略中央部には、図５（ｃ）に示すように、前方へ突出する角錐台形の突部１０３ｄが一体に突設されている。
【０００９】
また、凹所１０３ｂの一端側（図５（ｂ）における右端側）には、チャンバ１０２ａ内に導電性流体Ｌ１００を注入するための第１チャンネル１０２ｂ用の略矩形状の第１溝部１０３ｅが形成されており、この第１溝部１０３ｅは、図５（ｃ）に示すように、正方形状の流体注入口１０３ｆにより半導体基板１０３の前面側と連通している。流体注入口１０３ｆは、第１チャンネル１０２ｂ内に導電性流体Ｌ１００を注入するために設けられており、導電性流体Ｌ１００を注入した後に、図５（ａ）に示すように、略矩形状のガラス板からなる閉塞板１０４により閉塞される。
【００１０】
一方、凹所１０３ｂの他端側（図５（ｂ）における左端側）には、導電性流体Ｌ１００が移動する流路（移動路）となる第２チャンネル１０２ｃ用の蛇行形状の第２溝部１０３ｇが形成されている。
【００１１】
絶縁基板１０５は、外形寸法が半導体基板１０３と略同一のガラス基板からなり、半導体基板１０３の後面に、陽極接合によって接合される。このように絶縁基板１０５を半導体基板１０３の後面に接合することにより、凹所１０３ｂ及び第１溝部１０３ｅ並びに第２溝部１０３ｇの後面開口がそれぞれ閉塞される。そして、絶縁基板１０５により後面開口が閉塞された凹所１０３ｂが、導電性流体Ｌ１００を収納するチャンバ１０２ａとして、絶縁基板１０５により後面開口が閉塞された第１溝部１０３ｅが、導電性流体Ｌ１００をチャンバ１０２ａに注入するための第１チャンネル１０２ｂとして、絶縁基板１０５により後面開口が閉塞された第２溝部１０３ｇが、導電性流体Ｌ１００の流路となる第２チャンネル１０２ｃとしてそれぞれ用いられ、これらチャンバ１０２ａと第１及び第２チャンネル１０２ｂ，１０２ｃによって、導電性流体Ｌ１００が流動自在に収納される流体収納室１０２ｄが構成される。
【００１２】
一方、絶縁基板１０５において、半導体基板１０３の第２溝部１０３ｇに対向する部位（すなわち、第２チャンネル１０２ｃの底面部となる部位）には、図５（ｂ），（ｄ）に示すように、一対のスルーホール１０５ａ，１０５ａが貫設されており、各スルーホール１０５ａの内周面及び前面開口には、導電性金属材料（例えば半田等）を用いためっき層からなる接点（コンタクト）１０６ａが形成されている。したがって、絶縁基板１０５を半導体基板１０３に接合した際には、一対の接点１０６ａ，１０６ａが第２チャンネル２ｃ内に露設されることになる。また、絶縁基板１０５の後面には、銅等の導電性金属材料を用いた一対の電極パッド１０６ｂ，１０６ｂがそれぞれ形成されており、各電極パッド１０６ｂは、配線パターン１０６ｃによって各接点１０６ａに個別に接続されている。
【００１３】
本体部１０２は、上述したように半導体基板１０３の後面に絶縁基板１０５を陽極接合することにより構成されており、流体収納室１０２ｄには、流体注入口１０３ｆから導電性流体Ｌ１００が所定量だけ注入される。さらに詳しく説明すると、導電性流体Ｌ１００は、第２チャンネル１０２ｃの他端側に、空気からなる絶縁性流体Ｌ２００を閉じ込めるようにして流体注入口１０３ｆから第１チャンネル１０２ｂを通してチャンバ１０２ａ内に注入される。そして、導電性流体Ｌ１００を流体収納室１０２ｄに注入した後には、半導体基板１０３の前面に閉塞板１０４が接合され、これにより液体注入口１０３ｆの前面開口が閉塞される。
【００１４】
ここで、本体部１０２の流体収納室１０２ｄに注入する導電性流体Ｌ１００の量は、流体収納室１０２ｄ内における導電性流体Ｌ１００と絶縁性流体Ｌ２００との接触面Ｐ１００の位置が、図５（ｂ）に示す所定の位置Ｐ２００に位置するような量としてある。上記の位置Ｐ２００は、接触面Ｐ１００が位置Ｐ２００に位置している際に、導電性流体Ｌ１００が、いずれの接点１０６ａ，１０６ａとも接触しない位置に設定しているため、図５に示す接点開閉装置１００は、常開型（ノーマリーオープン型）の接点開閉装置となっている。
【００１５】
アクチュエータ１０７は、例えば扁平な棒状に形成された圧電振動子からなり、先端部を凹部１０３ａと対向させると同時に突部１０３ｄの先端に当接させる形で半導体基板１０３の前面に接合された片持ち梁構造を有している。したがって、アクチュエータ１０７の厚み方向に電圧を印加すれば、固定されていないアクチュエータ１０７の先端部がダイアフラム部１０３ｃに近づく向き（図５（ｃ）における下方）に撓んで突部１０３ｄを押圧し、これにより半導体基板１０３のダイアフラム部１０３ｃが凹所１０３ｂ側へ変形する（撓む）ことになる。そして、電圧の印加を停止すれば、アクチュエータ１０７が突部１０３ｄを押圧しなくなり、これによりダイアフラム部１０３ｃが元の形に復帰することになる。
【００１６】
次に、接点開閉装置１００の動作について説明する。まず、電圧が印加されていない状態では、アクチュエータ１０７が動作しないためにダイアフラム部１０３ｃが変形しておらず、このとき、流体収納室１０２ｄ内に収納されている導電性流体Ｌ１００は、いずれの接点１０６ａ、１０６ａとも接触しておらず、接点１０６ａ，１０６ａ間は絶縁（開成）されている（オフ状態）。
【００１７】
このオフ状態から電圧を印加してアクチュエータ１０７を駆動すると、アクチュエータ１０７の先端部が突部１０３ｄを押圧し、これによりダイアフラム部１０３ｃが後方に押し下げられる。このようにダイアフラム部１０３ｃが押し下げられると、チャンバ１０２ａの容積が減少し、これによりチャンバ１０２ａ内に収納されている導電性流体Ｌ１００が第２チャンネル１０２ｃ側へ移動（流動）させられ、これにより一対の接点１０６ａ，１０６ａが導電性流体Ｌ１００によって短絡（閉成）される（オン状態）。
【００１８】
そして、このオン状態から電圧の印加を停止すれば、アクチュエータ１０７によって変形させられていたダイアフラム部１０３ｃが元の状態に復帰する。これに伴ってチャンバ１０２ａの容積が元に戻るから、第２チャンネル１０２ｃ内の絶縁性流体Ｌ２００の圧力によって、第２チャンネル１０２ｃ側に移動していた導電性流体Ｌ１００がチャンバ１０２ａ側に戻って、一対の接点１０６ａ，１０６ａが開成される（オフ状態）。
【００１９】
このように接点開閉装置１００では、アクチュエータ１０７によりダイアフラム１０３部を変形させることで、導電性流体Ｌ１００を移動させるようにしているので、特許文献１のように、ヒータにより空気を熱膨張させることにより液体金属を移動させているものに比べて、接点間の導通状態が切り換わるまでの動作時間を十分に短くすることができて、応答性の向上を図ることができていた。
【特許文献１】特開平９−１６１６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところで、上述したように接点開閉装置１００では、本体部１０２の流体収納室１０２ｄに注入する導電性流体Ｌ１００の量は、アクチュエータ１０７の非動作時における流体収納室１０２ｄ内での導電性流体Ｌ１００と絶縁性流体Ｌ２００の接触面Ｐ１００の位置が、図５（ｂ）に示すような所定の位置Ｐ２００に位置するような量に設定されている。
【００２１】
しかしながら、実際の注入作業においては、接点開閉装置１００の本体部１０２の寸法誤差や、導電性流体Ｌ１００の注入作業の困難さ等に起因する注入量の誤差等の様々な要因によって、接触面Ｐ１００が位置Ｐ２００に位置しないことが多く、これにより製品毎に接触面Ｐ１００の位置がばらついて接点の開閉性能が異なってしまい、製品性能が安定しないという問題が生じていた。
【００２２】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体との接触面の位置を所定の位置に設定できる接点開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上述の課題を解決するために、請求項１の接点開閉装置の発明では、導電性流体、及び当該導電性流体と混合されない絶縁性流体が収納されるとともに、一対の接点が露設される流体収納室を有する本体部と、本体部を部分的に変形させることで導電性流体を移動させ、一対の接点間の導通状態を切り換えるアクチュエータとを備え、本体部には、アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体の接触面の位置を所定の位置に設定する位置設定手段が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
請求項２の接点開閉装置の発明では、請求項１の構成に加えて、位置設定手段は、流体収納室において導電性流体が収納されている部位に連通するように本体部に設けられ、絶縁性流体が充填される副収納室からなり、流体収納室の導電性流体を副収納室へ移動させることで、前記接触面の位置を設定するように構成され、副収納室における流体収納室との連通部位は、所定値以上の圧力が流体収納室に収納された導電性流体に与えられたときのみに、導電性流体が副収納室に移動するように狭口に形成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項３の接点開閉装置の発明では、請求項１の構成に加えて、位置設定手段は、流体収納室において絶縁性流体が収納されている部位に連通するように本体部に設けられ、前記絶縁性流体が充填される副収納室からなり、流体収納室内の導電性流体を副収納室へ移動させることで、前記接触面の位置を設定するように構成され、副収納室における流体収納室との連通部位は、副収納室に移動された導電性流体が流体収納室に戻らないように狭口に形成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項４の接点開閉装置の発明では、請求項１の構成に加えて、位置設定手段は、流体収納室において導電性流体が収納されている部位に連通するように本体部に設けられ、前記導電性流体が充填される導電性流体用収納室からなり、導電性流体用収納室の容積が減少するように本体部を部分的に変形させて、導電性流体用収納室に充填されている導電性流体を流体収納室に移動させることで、前記接触面の位置を所定の位置に設定するように構成されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項５の接点開閉装置の発明では、請求項１又は４の構成に加えて、位置設定手段は、流体収納室において絶縁性流体が収納されている部位に連通するように本体部に設けられ、前記絶縁性流体が充填される絶縁性流体用収納室からなり、絶縁性流体用収納室の容積が減少するように本体部を部分的に変形させて、絶縁性流体用収納室に充填されている絶縁性流体を流体収納室に移動させることで、前記接触面の位置を所定の位置に設定するように構成されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項６の接点開閉装置の発明では、請求項１の構成に加えて、位置設定手段は、前記接触面の目標位置の近傍と、本体部外部とを連通するように本体部に設けられた流出口からなり、該流出口から導電性流体が流出する程度に導電性流体を流体収納室に注入した後に流出口を閉塞することで、前記接触面の位置を所定の位置に設定するように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項７の接点開閉装置の発明では、請求項１〜６のいずれか１項の構成に加えて、流体収納室は、アクチュエータにより本体部を部分的に変形させた際に容積が減少する空間部からなるチャンバと、一端側でチャンバと連通するとともに一対の接点が露設される空間部からなるチャンネルとを有し、導電性流体及び絶縁性流体は、アクチュエータの非動作時に、前記接触面がチャンネル内に位置するようにして流体収納室に注入され、前記チャンネルは、長さ方向に直交する方向における断面積が略一定となるように形成されるとともに、チャンネル内におけるチャンネルの他端面とアクチュエータの非動作時の前記接触面との距離は、チャンネル内におけるアクチュエータの動作時の前記接触面とアクチュエータの非動作時の接触面との距離の４倍以下の長さに設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１の接点開閉装置の発明は、位置設定手段を備えているので、導電性流体を液体収納室に注入した後でも、アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体の接触面の位置を所定の位置に設定できるという効果を奏する。
【００３１】
請求項２又は３の接点開閉装置の発明は、副収納室に流体収納室の導電性流体を移動させることによって、流体収納室内の導電性流体の量を減らすことができ、これにより、アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体の接触面の位置を所定の位置に設定できるという効果を奏する。
【００３２】
請求項４の接点開閉装置の発明は、導電性流体用収納室の容積が減少するように本体部を部分的に変形させて、導電性流体用収納室に充填されている導電性流体を流体収納室に移動させることによって、流体収納室内の導電性流体の量を増やすことができ、これにより、アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体の接触面の位置を所定の位置に設定できるという効果を奏する。
【００３３】
請求項５の接点開閉装置の発明は、絶縁性流体用収納室の容積が減少するように本体部を部分的に変形させて、絶縁性流体用収納室に充填されている絶縁性流体を流体収納室に移動させることによって、流体収納室内の絶縁性流体の量を増やすことができ、これにより、アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体の接触面の位置を所定の位置に設定できるという効果を奏する。
【００３４】
請求項６の接点開閉装置の発明は、アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体の接触面の目標位置の近傍と、本体部外部とを連通するように本体部に流出口を設けているので、流体収納室に導電性流体を注入した際には、導電性流体は、絶縁性流体を押しのけて流出口よりも奥の流体収納室の中に入り込むことができず、これにより、流出口から導電性流体が流出する程度に導電性流体を流体収納室に注入した後に流出口を閉塞することによって、アクチュエータの非動作時における流体収納室内での導電性流体と絶縁性流体の接触面の位置を所定の位置に設定できるという効果を奏する。
【００３５】
請求項７の接点開閉装置の発明は、アクチュエータを動作させて導電性流体を移動させた際に、絶縁性流体より受ける導電性流体を元の位置に戻す方向の圧力を大きくすることができ、これにより導電性流体が迅速に元の位置に戻るようになって、応答性が向上するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、本発明の接点開閉装置の実施形態について図１〜図４を参照して説明する。尚、以下の説明では、説明の簡略化のために、図１（ａ）における紙面手前方を接点開閉装置の前方、図１（ａ）における紙面奥方を接点開閉装置の後方と規定する。
【００３７】
（実施形態１）
本実施形態の接点開閉装置１は、図１（ａ）〜（ｆ）に示すように、半導体基板３及び絶縁基板５を用いて形成され、導電性流体Ｌ１、及び当該導電性流体Ｌ１と混合されない絶縁性流体Ｌ２が収納されるとともに、一対の接点６ａ，６ａが露設される流体収納室２ｄを有する本体部２と、本体部２を部分的に変形させることで導電性流体Ｌ１を移動させ、一対の接点６ａ，６ａ間の導通状態を切り換えるアクチュエータ７とを備えており、本体部２には、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の位置（換言すれば、導電性流体Ｌ１の先端位置）を所定の位置Ｐ２に設定する位置設定手段として、絶縁性流体Ｌ２が収納される副収納室２ｅが設けられている。
【００３８】
ところで、本実施形態の接点開閉装置１では、導電性流体Ｌ１として、常温常圧（２５℃、１気圧）で液体の金属（例えば、水銀）を用いている。また、絶縁性流体Ｌ２としては、導電性流体Ｌ１と混合されない空気や希ガス等の気体（この他、導電性流体Ｌ１と混合されないならば流体であってもよい）を用いている。尚、説明の簡略化のため、図１〜図４では、導電性流体Ｌ１をハッチの網掛けで示し、絶縁性流体Ｌ２をドットの網掛けで示している。
【００３９】
本体部２は、図１（ｃ）〜（ｆ）に示すように、半導体基板３と、絶縁基板５とを用いて構成されている。
【００４０】
半導体基板３は、例えば単結晶のシリコン基板からなり、図１（ａ），（ｄ），（ｆ）に示すように、前面には、略矩形状の凹部３ａが設けられている。また、半導体基板３の裏面において凹部３ａに対応する部位には、導電性流体Ｌ１を収納するチャンバ２ａ用の第１凹所３ｂが設けられており、この第１凹所３ｂは、図１（ｂ）に示すように略菱形に形成されている。したがって、図１（ｄ）、（ｆ）に示すように、半導体基板３において凹部３ａの底壁部が、薄膜状のダイアフラム部３ｃとなっており、このダイアフラム部３ｃの略中央部には、図１（ｄ）に示すように、前方へ突出する角錐台形の突部３ｄが一体に突設されている。
【００４１】
また、第１凹所３ｂの一端側（図１（ｂ）における右端側）には、チャンバ２ａ内に導電性流体Ｌ１を注入するための第１チャンネル２ｂ用の略矩形状の第１溝部３ｅが形成されており、この溝部３ｅは、図１（ｄ）に示すように、正方形状の流体注入口３ｆにより半導体基板３の前面側と連通している。この流体注入口３ｆは、第１チャンネル２ｂ内に導電性流体Ｌ１を注入するために設けられており、導電性流体Ｌ１を注入した後に、図１（ａ）に示すように、略矩形状のガラス板からなる閉塞板４により閉塞される。
【００４２】
また、半導体基板３の後面には、導電性流体Ｌ１が移動する流路（移動路）となる第２チャンネル２ｃを構成するための第２溝部３ｇが設けられており、この第２溝部３ｇは、一端側（チャンネル２ｃの手前側）で、第１凹所３ｂの他端側（図１（ｂ）における左端側）に連通されている。また、第２溝部３ｇは、長さ方向に直交する方向における断面積が略一定な略Ｓ字状に形成されており、その長さは、図１（ｂ）に示すように、第２チャンネル２ｃ内における第２チャンネル２ｃの他端面Ｐ４とアクチュエータ７の非動作時の接触面Ｐ１の位置Ｐ２との距離が、第２チャンネル２ｃ内におけるアクチュエータ７の動作時の接触面Ｐの位置Ｐ３と、アクチュエータ７の非動作時の接触面Ｐ１の位置Ｐ２との距離（換言すれば、導電性流体Ｌ１のストローク）の４倍以下の長さとなるように設定されている。このように第２チャンネル２ｃ内における第２チャンネル２ｃの他端面Ｐ４と位置Ｐ２との距離を、第２チャンネル２ｃ内における位置Ｐ２と位置Ｐ３との距離の４倍以下の長さにすれば、接触面Ｐ１が位置Ｐ３に位置している際の絶縁性流体Ｌ２の圧力を高めて、導電性流体Ｌ１に対して良好な濡れ性を有する接点６ａ，６ａ上でも導電性流体Ｌ１を速やかに移動させることが可能となる。
【００４３】
加えて、半導体基板３の後面には、図１（ｂ）に示すように、第１溝部３ｅと連通する略矩形状の第２凹所３ｈが設けられており、第２凹所３ｈにおける第１溝部３ｅとの連通部位３ｉは、狭口に形成されている。
【００４４】
尚、以上述べた凹部３ａ、第１凹所３ｂ、突部３ｄ、第１溝部３ｅ、流体注入口３ｆ、第２溝部３ｇ、及び第２凹所３ｈは、エッチング等の周知の半導体製造プロセスを利用して半導体基板３に形成してある。また尚、上記の半導体基板３の代わりに、半導体基板３と同様の形状に形成された絶縁性を有する樹脂基板等を用いるようにしてもよく、状況に応じて好適なものを採用すればよい。
【００４５】
絶縁基板５は、例えば半導体基板３と略同一の外形寸法を有する透明なガラス基板からなり、半導体基板３の後面に、陽極接合等によって接合される。尚、絶縁基板５としては、ガラス基板の他に、絶縁性を有する樹脂基板を用いることができる。
【００４６】
このように絶縁基板５を半導体基板３の後面に接合することにより、各凹所３ｂ，３ｈ及び各溝部３ｅ，３ｇの後面開口がそれぞれ閉塞される。そして、絶縁基板５により後面開口が閉塞された第１凹所３ｂが、導電性流体Ｌ１を収納するチャンバ２ａとして、絶縁基板５により後面開口が閉塞された第１溝部３ｅが、導電性流体Ｌ１をチャンバ２ａに注入するための第１チャンネル２ｂとして、絶縁基板５により後面開口が閉塞された第２溝部３ｇが、導電性流体Ｌ１の流路（移動路）となる第２チャンネル２ｃとして、それぞれ用いられ、これらチャンバ２ａと第１及び第２チャンネル２ｂ，２ｃによって、導電性流体Ｌ１が流動自在に収納される流体収納室２ｄが構成される。
【００４７】
さらに、絶縁基板５により後面開口が閉塞された第２凹所３ｈが、絶縁性流体Ｌ２を収納する副収納室（サブチャンバ）２ｅとして用いられる。ここで、上述したように、第２凹所３ｈにおける第１溝部２ｅとの連通部位３ｉは、狭口に形成されているため、副収納室２ｅと流体収納室２ｄとの連通部位も狭口となっている。ここで、副収納室２ｅと流体収納室２ｄとの連通部位を狭口としているのは、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が容易に副収納室２ｅに流入することがないようにするためであって、この連通部位の大きさは、導電性流体Ｌ１に所定値以上の圧力が加えられたときにのみ、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が副収納室２ｅに入り込むような大きさに設定されている。ここで、上記の所定値は、接点開閉装置１の一対の接点６ａ，６ａ間の導通状態をオン状態とする際に、アクチュエータ７により導電性流体Ｌ１に加えられる圧力よりも十分に大きい値としてあり、これにより接点開閉装置１をオン状態とする際に、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が副収納室２ｅに流入することがないようにしている。
【００４８】
一方、絶縁基板５において、半導体基板３の第２溝部３ｇに対向する部位（すなわち、第２チャンネル２ｃの底面部となる部位）には、図１（ｂ），（ｅ）に示すように、一対のスルーホール５ａ，５ａが貫設されている。一対のスルーホール５ａ，５ａの内周面及び前面開口には、それぞれ導電性金属材料（例えば半田等）を用いためっき層からなる接点６ａ，６ａが形成されており、これにより絶縁基板５を半導体基板３に接合した際には、一対の接点６ａ，６ａが第２チャンネル２ｃ内に露設されることになる。尚、各接点６ａ，６ａ用の導電性金属材料としては、導電性流体Ｌ１に対する濡れ性が良いものを用いることが好ましい。
【００４９】
また、絶縁基板５の後面には、銅等の導電性金属材料を用いた一対の電極パッド６ｂ，６ｂがそれぞれ形成されており、各電極パッド６ｂは、配線パターン６ｃによって各接点６ａに個別に接続されている。
【００５０】
本体部２は、上述したように半導体基板３の後面に絶縁基板５を陽極接合することにより構成されており、流体収納室２ｄには、流体注入口３ｆから導電性流体Ｌ１が所定量だけ注入される。さらに詳しく説明すると、導電性流体Ｌ１は、第２チャンネル２ｃの他端側と副収納室２ｅ内に、空気からなる絶縁性流体Ｌ２を閉じ込めるようにして流体注入口３ｆから第１チャンネル２ｂを通してチャンバ２ａ内に注入される。そして、導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後には、半導体基板３の前面に閉塞板４が接合されて、閉塞板４によって、液体注入口３ｆの前面開口が閉塞される。
【００５１】
副収納室２ｅは、半導体基板３の第２凹所３ｈの後面開口を絶縁基板５で閉塞することによって構成されており、内部には絶縁性流体Ｌ２が充填されている。したがって、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１にアクチュエータ７により所定値以上の圧力を加えることによって、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１を副収納室２ｅに移動させることができるようになっている（換言すれば、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１と副収納室２ｅ内の絶縁性流体Ｌ２とを入れ替えることができるようになっている）。
【００５２】
アクチュエータ７は、例えば扁平な棒状に形成された圧電振動子からなり、先端部を凹部３ａと対向させると同時に突部３ｄの先端に当接させる形で半導体基板３の前面に接合された片持ち梁構造を有している。したがって、アクチュエータ７の厚み方向に電圧を印加すれば、固定されていないアクチュエータ７の先端部がダイアフラム部３ｃに近づく向き（図１（ｄ）における下方）に撓んで突部３ｄを押圧し、これにより半導体基板３のダイアフラム部３ｃが第１凹所３ｂ側へ変形する（撓む）ことになる。そして、電圧の印加を停止すれば、アクチュエータ７が突部３ｄを押圧しなくなり、これによりダイアフラム部３ｃが元の形に復帰することになる。
【００５３】
尚、アクチュエータ７は、片持ち梁構造のものに限られるものではなく、幅方向における両端部を半導体基板３に接合することでアクチュエータ７を両持ち梁構造としても構わない。但し、アクチュエータ７を片持ち梁構造とした方が、両持ち梁構造の場合に比較して全体の小型化が図れるという利点がある。
【００５４】
また尚、本実施形態の接点開閉装置１では、圧電振動子によりアクチュエータ７を構成しているが、例えば、金属のような弾性材料からなる板状のシム（図示せず）と、シムの片面に取着される板状の圧電素子（図示せず）を有するユニモルフ型の圧電振動体（図示せず）でアクチュエータ７を構成したり、或いは、シムの両面にそれぞれ圧電素子を取着してなるバイモルフ型の圧電振動体（図示せず）でアクチュエータ７を構成したりしても構わない。特に、バイモルフ型の圧電振動体でアクチュエータ７を構成した場合、ユニモルフ型の圧電振動体で構成する場合に比較してアクチュエータ７の駆動力が大きくなって動作時間がさらに短縮できるという利点がある。
【００５５】
以上により本実施形態の接点開閉装置１は構成されており、導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後には、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の位置を、図１（ｂ）に示すような所定の位置Ｐ２に位置させる位置設定作業が行われる。
【００５６】
この位置設定作業は、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１にアクチュエータ７により所定値以上の圧力を加えることによって、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１を、絶縁性流体Ｌ２が充填されている副収納室２ｅに移動させる（換言すれば、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１と副収納室２ｅ内の絶縁性流体Ｌ２とを入れ替える）ことで行う。
【００５７】
すなわち、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１を副収納室２ｅに移動させて、流体収納室２ｄ内における導電性流体Ｌ１の総量を減らすことによって、接触面Ｐ１の位置を導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃから退出する方向に移動させるのである。尚、副収納室２ｅによれば、接触面Ｐ１を導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃから退出する方向に移動させることはできるものの、接触面Ｐ１を導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃに進出する方向に移動させることはできないため、流体収納室２ｄに注入する導電性流体Ｌ１の量としては、副収納室２ｅにより調整を行う前の接触面Ｐ１の位置が、位置Ｐ２よりもチャンバ２ａ側に位置しないような量とすることが好ましい。
【００５８】
ここで、位置Ｐ２は、接触面Ｐ１が位置Ｐ２に位置している際に、導電性流体Ｌ１が、いずれの接点６ａ，６ａとも接触しない位置に設定しているため、本実施形態の接点開閉装置１は、常開型（ノーマリーオープン型）の接点開閉装置となっている。
【００５９】
次に、接点開閉装置１の動作について説明する。まず、電圧が印加されていない状態では、アクチュエータ７が動作しないためにダイアフラム部３ｃが変形しておらず、このとき、上述したように接触面Ｐ１は位置Ｐ２に位置するように設定されているため、流体収納室２ｄ内に収納されている導電性流体Ｌ１は、いずれの接点６ａ、６ａとも接触しておらず、接点６ａ，６ａ間は絶縁（開成）されている（オフ状態）。
【００６０】
このオフ状態から電圧を印加してアクチュエータ７を動作させると、アクチュエータ７の先端部が突部３ｄを押圧し、これによりダイアフラム部３ｃが後方に押し下げられる。このようにダイアフラム部３ｃが押し下げられると、チャンバ２ａの容積が減少し、これによりチャンバ２ａ内に収納されている導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃ側へ移動（流動）させられて、接触面Ｐ１が位置Ｐ３に位置することになる。これにより、一対の接点６ａ，６ａが導電性流体Ｌ１によって短絡（閉成）される（オン状態）。
【００６１】
そして、このオン状態から電圧の印加を停止すれば、アクチュエータ７によって変形させられていたダイアフラム部３ｃが元の状態に復帰する。これに伴ってチャンバ２ａの容積が元に戻るから、第２チャンネル２ｃ側に移動していた導電性流体Ｌ１は、圧縮されていた絶縁性流体Ｌ２の圧力によってチャンバ２ａ側に戻り、これにより一対の接点６ａ，６ａが開成される（オフ状態）。
【００６２】
ここで、本実施形態の接点開閉装置１では、第２チャンネル２ｃは、上述したように長さ方向に直交する方向における断面積が略一定となるように形成されるとともに、第２チャンネル２ｃ内における第２チャンネル２ｃの他端面Ｐ４と位置Ｐ２との距離が、第２チャンネル２ｃ内における位置Ｐ２と位置Ｐ３との距離（換言すれば、導電性流体Ｌ１のストローク）の４倍以下の長さに設定されているので、アクチュエータ７を動作させて導電性流体Ｌ１を移動させた際に、絶縁性流体Ｌ２より受ける導電性流体Ｌ１を元の位置に戻す方向の圧力が図５に示す接点開閉装置１００よりも大きくなっており、これにより導電性流体Ｌ１が迅速に元の位置に戻すことができて、応答性が向上するという効果を奏する。
【００６３】
以上述べた本実施形態の接点開閉装置１によれば、絶縁性流体Ｌ２が収納される副収納室２ｅを備えているので、副収納室２ｅに流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１を移動させることによって、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１の量を減らすことができ、これにより、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の位置を所定の位置Ｐ２に設定できるという効果を奏する。
【００６４】
加えて、副収納室２ｅと流体収納室２ｄとの連通部位を狭口としているので、導電性流体Ｌ１に所定値以上の圧力が加えられたときにのみ、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が副収納室２ｅに入り込むようになっており、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が容易に副収納室２ｅに流入することがないという効果を奏する。さらに、上記の所定値は、接点開閉装置１の一対の接点６ａ，６ａ間の導通状態をオン状態とする際に、アクチュエータ７により導電性流体Ｌ１に加えられる圧力よりも十分に大きい値としてあり、これにより接点開閉装置１をオン状態とする際に、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が副収納室２ｅに流入することがないという効果を奏する。
【００６５】
尚、本実施形態の接点開閉装置１では、半導体基板３に、チャンバ２ａ用の第１凹所３ｂや、第１チャンネル２ｂ用の第１溝部３ｅ、第２チャンネル２ｃ用の第２溝部３ｇ等の導電性流体Ｌ１を収納する凹部を形成して、絶縁基板５にて半導体基板３の凹部の開口を閉塞するようにしているが、このような導電性流体Ｌ１を収納する凹部を絶縁基板５に形成して、半導体基板３にて凹部の開口を閉塞するように構成してもよい。この点は、後述する実施形態２〜４においても同様である。
【００６６】
また尚、本実施形態の接点開閉装置１の構成は、上記の例に限定されるものではなく、接点開閉装置の使用目的等に応じて、接点の数を増やしたり、半導体基板や絶縁基板の形状を変えたりしてもよい。この点は、後述する実施形態２〜４においても同様である。
【００６７】
（実施形態２）
本実施形態の接点開閉装置１０は、図２に示すように、本体部２０の構成に特徴があり、その他の構成は、上記実施形態１の接点開閉装置１と同様であるから、接点開閉装置１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
本体部２０は、図２に示すように、半導体基板３０と、絶縁基板５とを用いて構成されている。半導体基板３０は、例えば単結晶のシリコン基板からなり、図１に示すような第２凹所３ｈを備える代わりに、図２に示すように、第２チャンネル２ｃに連結される副収納室２０ａを構成するための略矩形状の第２凹所３０ａを備えている点で、実施形態１の半導体基板３と異なっている。
【００６９】
第２凹所３０ａは、半導体基板３０の後面に、エッチング等の周知の半導体製造プロセスを利用して設けられており、図２に示すように、第２溝部３ｇの他端側と連通している。この第２凹所３０ａは、絶縁基板５により後面開口が閉塞されることで、副収納室２０ａとして用いられる。また、副収納室２０ａと流体収納室２ｄとの連通部位となる第２凹所３０ａにおける第２溝部３ｇとの連通部位３０ｂは、狭口に形成されている。
【００７０】
ここで、連通部位３０ｂを狭口としているのは、流体収納室２ｄと副収納室２０ａとの間で導電性流体Ｌ１が容易に移動しないようにするためであって、この連通部位の大きさは、導電性流体Ｌ１に所定値以上の圧力が加えられたときにのみ、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が副収納室２０ａに入り込むような大きさに設定されている。尚、上記の所定値は、接点開閉装置１の一対の接点５ａ，５ａ間の導通状態をオン状態とする際に、アクチュエータ７により導電性流体Ｌ１に加えられる圧力よりも十分に大きい値としてあり、これにより接点開閉装置１をオン状態とする際に、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が副収納室２０ａに流入することがないようにしている。
【００７１】
本体部２は、上述の半導体基板３０の後面に絶縁基板５を陽極接合することにより構成されており、流体収納室２ｄには、流体注入口３ｆから導電性流体Ｌ１が所定量だけ注入される。さらに詳しく説明すると、導電性流体Ｌ１は、第２チャンネル２ｃの他端側と副収納室２０ａ内に、空気からなる絶縁性流体Ｌ２を閉じ込めるようにして流体注入口３ｆから第１チャンネル２ｂを通してチャンバ２ａ内に注入される。そして、導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後には、半導体基板３の前面に閉塞板４が接合されて、閉塞板４によって、液体注入口３ｆの前面開口が閉塞される。
【００７２】
副収納室２０ａは、半導体基板３０の第２凹所３０ａの後面開口を絶縁基板５で閉塞することによって構成されており、内部には絶縁性流体Ｌ２が充填されている。したがって、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１にアクチュエータ７により所定値以上の圧力を加えて、導電性流体Ｌ１を第２チャンネル２ｃの他端部を越えて移動させることによって、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１を副収納室２０ａに移動させることができるようになっている（換言すれば、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１と副収納室２０ａ内の絶縁性流体Ｌ２とを入れ替えることができるようになっている）。
【００７３】
以上により本実施形態の接点開閉装置１は構成されており、導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後には、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の位置を、図２に示すような所定の位置Ｐ２に位置させる位置設定作業が行われる。
【００７４】
この位置設定作業は、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１にアクチュエータ７により所定値以上の圧力を加えることによって、導電性流体Ｌ１を第２チャンネル２ｃの他端側にまで移動させ、さらに絶縁性流体Ｌ２が充填されている副収納室２０ａに移動させる（換言すれば、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１と副収納室２０ａ内の絶縁性流体Ｌ２とを入れ替える）ことで行う。
【００７５】
すなわち、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１を副収納室２０ａに移動させて、流体収納室２ｄ内における導電性流体Ｌ１の総量を減らすことによって、接触面Ｐ１の位置を導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃから退出する方向に移動させるのである。尚、副収納室２０ａによれば、接触面Ｐ１を導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃから退出する方向に移動させることはできるものの、接触面Ｐ１を導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃに進出する方向に移動させることはできないため、流体収納室２ｄに注入する導電性流体Ｌ１の量としては、副収納室２０ａにより調整を行う前の接触面Ｐ１の位置が、位置Ｐ２よりもチャンバ２ａ側に位置しないような量とすることが好ましい。
【００７６】
ここで、位置Ｐ２は、接触面Ｐ１が位置Ｐ２に位置している際に、導電性流体Ｌ１が、いずれの接点６ａ，６ａとも接触しない位置に設定しているため、本実施形態の接点開閉装置１は、常開型（ノーマリーオープン型）の接点開閉装置となっている。
【００７７】
尚、接点開閉装置１０の動作については、上記実施形態１の接点開閉装置１と同様であるから説明を省略する。
【００７８】
以上述べた本実施形態の接点開閉装置１０によれば、絶縁性流体Ｌ２が収納される副収納室２０ａを備えているので、副収納室２０ａに流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１を移動させることによって、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１の量を減らすことができ、これにより、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の位置を所定の位置Ｐ２に設定できるという効果を奏する。
【００７９】
加えて、副収納室２０ａと流体収納室２ｄとの連通部位を狭口としているので、導電性流体Ｌ１に所定値以上の圧力が加えられたときにのみ、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が副収納室２ｅに入り込むようになっており、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が容易に副収納室２ｅに流入することがないという効果を奏する。また、このように連通部位を狭口とすることによって、一旦導電性流体Ｌ１が副収納室２０ａに入り込んだ後には、導電性流体Ｌ１が副収納室２０ａから流体収納室２ｄに戻ることがないという効果を奏する。
【００８０】
さらに、上記の所定値は、接点開閉装置１０の一対の接点６ａ，６ａ間の導通状態をオン状態とする際に、アクチュエータ７により導電性流体Ｌ１に加えられる圧力よりも十分に大きい値としてあり、これにより接点開閉装置１０をオン状態とする際に、流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が副収納室２０ａに流入することがないという効果を奏する。
【００８１】
（実施形態３）
本実施形態の接点開閉装置１１は、図３に示すように、本体部２１の構成に特徴があり、その他の構成は、上記実施形態１の接点開閉装置１と同様であるから、接点開閉装置１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００８２】
本体部２１は、図３に示すように、半導体基板３１と、絶縁基板５とを用いて構成されている。半導体基板３１は、例えば単結晶のシリコン基板からなり、副収納室２ｅを構成するための第２凹所３ｈを備える代わりに、図３に示すように、第１凹所３ｂに連通するとともに導電性流体Ｌ１が充填される導電性流体用収納室２１ａを構成するための第１収納凹所３１ａと、第２溝部３ｇに連通するとともに絶縁性流体Ｌ２が充填される絶縁性流体用収納室２１ｂを構成するための第２収納凹所３１ｂとを備えている点で実施形態１の半導体基板３と異なっている。
【００８３】
第１収納凹所３１ａは、半導体基板３１の後面に設けられており、図３に示すように、流体収納室２ｄにおいて導電性流体Ｌ１が収納されるチャンバ２ａ用の第１凹所３ｂと連通しており、第１収納凹所３１ａにおいて第１凹所３ｂと連通する部位は、狭口に形成されている。また、半導体基板３１の前面側において第１収納凹所３１ａに対応する部位は、薄膜状のダイアフラム部からなる第１押圧部（図示せず）となっており、この第１押圧部を変形させることで、第１収納凹所３１ａの容積（換言すれば、導電性流体用収納室２１ａの容積）を変化させることができるようになっている。
【００８４】
第２収納凹所３１ｃは、半導体基板３１の後面に設けられており、図３に示すように、流体収納室２ｄにおいて絶縁性流体Ｌ２が収納される第２チャンネル２ｃ用の第２溝部３ｇと連通しており、第２収納凹所３１ｃにおいて第２溝部３ｇと連通する部位は、狭口に形成されている。また、半導体基板３１の前面側において第２収納凹所３１ｃに対応する部位は、薄膜状のダイアフラム部からなる第２押圧部（図示せず）となっており、この第２押圧部を変形させることで、第２収納凹所３１ｃの容積（換言すれば、絶縁性流体用収納室２１ｂの容積）を変化させることができるようになっている。
【００８５】
そして、これら第１収納凹所３１ａ及び第２収納凹所３１ｃは、絶縁基板５により後面開口が閉塞されることで、それぞれ導電性流体用収納室２１ａ及び絶縁性流体用収納室２１ｂとして用いられる。
【００８６】
本体部２１は、上述の半導体基板３１の後面に絶縁基板５を陽極接合することにより構成されており、流体収納室２ｄには、流体注入口３ｆから導電性流体Ｌ１が所定量だけ注入される。さらに詳しく説明すると、導電性流体Ｌ１は、第２チャンネル２ｃの他端側と絶縁性流体用収納室２１ｂ内に、空気からなる絶縁性流体Ｌ２を閉じ込めるようにして流体注入口３ｆから第１チャンネル２ｂを通してチャンバ２ａ及び導電性流体用収納室２１ａに注入される。そして、導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後には、半導体基板３１の前面に閉塞板４が接合されて、閉塞板４によって、液体注入口３ｆの前面開口が閉塞される。
【００８７】
導電性流体用収納室２１ａは、第１収納凹所３１ａの後面開口を絶縁基板５で閉塞することによって構成されており、内部には導電性流体Ｌ１が充填されている。したがって、第１押圧部を押圧することによって、本体部２１を部分的に変形させて導電性流体用収納室２１ａの容積を減少させれば、導電性流体用収納室２１ａ内の導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄのチャンバ２ａに移動させることができる。すなわち、導電性流体用収納室２１ａによれば、流体収納室２ｄ内における導電性流体Ｌ１の総量を増やすことができ、これにより接触面Ｐ１の位置を導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃに進出する方向に移動させることができる。ここで、接触面Ｐ１の移動量は、第１押圧部に加える圧力によって調整できる。
【００８８】
絶縁性流体用収納室２１ｂは、第２収納凹所３１ｃの後面開口を絶縁基板５で閉塞することによって構成されており、内部には絶縁性流体Ｌ２が充填されている。したがって、第２押圧部を押圧することによって、本体部２１を部分的に変形させて絶縁性流体用収納室２１ｂの容積を減少させれば、絶縁性流体用収納室２１ｂ内の絶縁性流体Ｌ２を流体収納室２ｄの第２チャンネル２ｃに移動させることができる。すなわち、絶縁性流体用収納室２１ｂによれば、流体収納室２ｄ内における絶縁性流体Ｌ２の総量を増やすことができ、これにより接触面Ｐ１の位置を導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃから退出する方向に移動させることができる。ここで、接触面Ｐ１の移動量は、第２押圧部に加える圧力によって調整できる。
【００８９】
以上により本実施形態の接点開閉装置１１は構成されており、導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後には、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の位置を、図３に示すような所定の位置Ｐ２に位置させる位置設定作業が行われる。
【００９０】
この位置設定作業は、第１押圧部又は第２押圧部を押圧することによって行われる。すなわち、接触面Ｐ１の位置が、位置Ｐ２よりもチャンバ２ａ側（つまり手前側）であった際には、第１押圧部を押圧して、導電性流体用収納室２１ａ内の導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄのチャンバ２ａに移動させるのである。このようにすれば、流体収納室２ｄ内における導電性流体Ｌ１の総量が増え、これにより接触面Ｐ１の位置が、導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃに進出する方向に移動することになる。そして、接触面Ｐ１が位置Ｐ２に位置した際には、第１押圧部を押圧した状態に保持し、これにより接触面Ｐ１が位置Ｐ２に位置した接点開閉装１１が得られる。
【００９１】
一方、接触面Ｐ１の位置が、位置Ｐ２よりも第２チャンネル２ｃの他端側（つまり奥側）であった際には、第２押圧部を押圧して、絶縁性流体用収納室２１ｂ内の絶縁性流体Ｌ２を流体収納室２ｄの第２チャンネル２ｃに移動させるのである。このようにすれば、流体収納室２ｄ内における絶縁性流体Ｌ２の総量が増え、これにより接触面Ｐ１の位置が、導電性流体Ｌ１が第２チャンネル２ｃから退出する方向に移動することになる。そして、接触面Ｐ１が所定の位置Ｐ２に位置した際には、第２押圧部を押圧した状態に保持し、これにより接触面Ｐ１が位置Ｐ２に位置した接点開閉装置１１が得られる。
【００９２】
本実施形態の接点開閉装置１１では、第１押圧部又は第２押圧部を押圧した状態で保持するために、押圧部材（図示せず）を用いている。この押圧部材は、例えば絶縁性の樹脂材料を用いて形成されており、第１押圧部又は第２押圧部を覆う大きさの平板部と、該平板部の一面から突出する押圧用リブ（ダボ）とを一体に備えている。したがって、この押圧部材を、平板部で第１押圧部又は第２押圧部を覆うとともに押圧用リブにより第１押圧部又は第２押圧部を押圧した状態で、半導体基板３の前面に接着（接合）すれば、第１押圧部又は第２押圧部が押圧した状態で保持されることになる。ここで、第１押圧部又は第２押圧部の押圧量が押圧部材の押圧用リブの突出寸法（高さ寸法）によって決定されるため、押圧用リブの突出寸法は、接触面Ｐ１が位置Ｐ２に位置するような値とされる。
【００９３】
このような位置設定作業によって、ダイアフラム部３ｃを変形させていないときの接触面Ｐ１の位置が上記の位置Ｐ２に設定され、この位置Ｐ２は、導電性流体Ｌ１が、いずれの接点６ａ，６ａとも接触しない位置であるため、本実施形態の接点開閉装置１は、常開型（ノーマリーオープン型）の接点開閉装置となっている。
【００９４】
尚、接点開閉装置１１の動作については、上記実施形態１の接点開閉装置１と同様であるから説明を省略する。
【００９５】
以上述べた本実施形態の接点開閉装置１１によれば、流体収納室２ｄにおいて導電性流体Ｌ１が収納される部位に連通されるとともに、導電性流体Ｌ１が充填される導電性流体用収納室２１ａと、流体収納室２ｄにおいて絶縁性流体Ｌ２が収納される部位に連通されるとともに、絶縁性流体１１が充填される絶縁性流体用収納室２１ｂとを備えているので、導電性流体用収納室２１ａ内の導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに移動させる、又は絶縁性流体用収納室２１ｂ内の絶縁性流体Ｌ２を流体収納室２ｄに移動させることによって、流体収納室２ｄ内における導電性流体Ｌ１の量又は絶縁性流体Ｌ２の量（換言すれば、導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２との比率）を変えることができ、これにより、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の位置を所定の位置Ｐ２に設定できるという効果を奏する。
【００９６】
尚、本実施形態の接点開閉装置１１では、導電性流体用収納室２１ａと絶縁性流体用収納室２１ｂの両方を備えているが、いずれか一方のみを備える構成としても良い。
【００９７】
（実施形態４）
本実施形態の接点開閉装置１２は、図４に示すように、本体部２２の構成に特徴があり、その他の構成は、上記実施形態１の接点開閉装置１と同様であるから、接点開閉装置１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９８】
本体部２２は、図４に示すように、半導体基板３２と、絶縁基板５とを用いて構成されている。半導体基板３２は、例えば単結晶のシリコン基板からなり、副収納室２ｅを構成するための第２凹所３ｈを備える代わりに、図４に示すように、接触面Ｐ１の目標位置Ｐ２の近傍において、流体収納室２ｄと連通する位置設定用溝部３２ａと、位置設定用溝部３２ａと半導体基板３２の前面とを連通させる連通孔３２ｂを備えている点で、実施形態１の半導体基板３と異なっている。
【００９９】
位置設定用溝部３２ａは、略矩形溝状のものであって、半導体基板３２の後面に設けられており、図４に示すように、一端側が、流体収納室２ｄにおける接触面Ｐ１の目標となる位置Ｐ２の近傍に連通されている。また、連通孔３２ｂは、位置設定用溝部３２ａの他端側と半導体基板３２の前面とを連通する略矩形状の孔からなり、位置設定用溝部３２ａを通して流体収納室２ｄの導電性流体Ｌ１を流出させるために設けられている。尚、このような位置設定用溝部３２ａ及び連通孔３２ｂは、エッチング等の周知の半導体製造プロセスを利用して半導体基板３２に形成してある。
【０１００】
そして、位置設定用溝部３２ａ及び連通孔３２ｂは、絶縁基板５により後面開口が閉塞されることで、位置Ｐ２よりも第２チャンネル２ｃの他端側（奥側）に導電性流体Ｌ１が入り込まないように、余剰な導電性流体Ｌ１を本体部２２から外部へ流出させるための流出口２２ａとして用いられる。流出口２２ａは、導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後には、流出口２２ａを通して流体収納室２ｄ内の導電性流体Ｌ１が本体部２２外部に流出しないように、図示しないガラス板等によって閉塞される。
【０１０１】
本体部２２は、上述の半導体基板３２の後面に絶縁基板５を陽極接合することにより構成されており、流体収納室２ｄには、導電性流体Ｌ１が、第２チャンネル２ｃの他端側に空気からなる絶縁性流体Ｌ２を閉じ込めるようにして流体注入口３ｆから注入される。
【０１０２】
このとき、本体部２２には、流体収納室２ｄにおいて位置Ｐ２の近傍と本体部２２外部とを連通する流出口２２ａが設けられているので、導電性流体Ｌ１は、第２チャンネル２ｃ内の絶縁性流体Ｌ２より受ける圧力に抗して第２チャンネル２ｃ内に進出できずに、流出口２２ａから本体部２２の外部に流出することになる。
【０１０３】
したがって、導電性流体Ｌ１が流出口２２ａから本体部２２外部に流出する程度に導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後に流出口２２ａを閉塞することで、接触面Ｐ１の位置を位置Ｐ２に設定することができる。
【０１０４】
そして、導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後には、半導体基板３２の前面に閉塞板４が接合されて、閉塞板４によって、液体注入口３ｆの前面開口が閉塞される。
【０１０５】
尚、接点開閉装置１２の動作については、上記実施形態１の接点開閉装置１と同様であるから説明を省略する。
【０１０６】
以上述べた本実施形態の接点開閉装置１２によれば、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の目標となる位置Ｐ２の近傍と、本体部２２外部とを連通するように本体部２２に流出口２２ａを設けているので、流体収納室２ｄに導電性流体Ｌ１を注入した際には、導電性流体Ｌ１は、絶縁性流体Ｌ２を押しのけて流出口２２ａと連通している流体収納室２ｄの部位よりも流体収納室２ｄの奥に入り込むことができず、これにより、流出口２２ａから導電性流体Ｌ１が流出する程度に導電性流体Ｌ１を流体収納室２ｄに注入した後に流出口２２ａを閉塞することによって、アクチュエータ７の非動作時における流体収納室２ｄ内での導電性流体Ｌ１と絶縁性流体Ｌ２の接触面Ｐ１の位置を所定の位置Ｐ２に設定できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】（ａ）は、実施形態１の接点開閉装置の概略前面図であり、（ｂ）は、概略後面図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）のＡ−Ａ線における概略断面図であり、（ｄ）は、同図（ｂ）のＢ−Ｂ線における概略断面図であり、（ｅ）は、同図（ｂ）のＣ−Ｃ線における概略断面図であり、（ｆ）は、同図（ｂ）におけるＤ−Ｄ線における概略断面図である。
【図２】実施形態２の接点開閉装置の概略後面図である。
【図３】実施形態３の接点開閉装置の概略後面図である。
【図４】実施形態４の接点開閉装置の概略後面図である。
【図５】（ａ）は、従来の接点開閉装置の概略前面図であり、（ｂ）は、概略後面図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）のＥ−Ｅ線における概略断面図であり、（ｄ）は、同図（ｂ）のＦ−Ｆ線における概略断面図であり、（ｅ）は、同図（ｂ）のＧ−Ｇ線における概略断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１    接点開閉装置
２    本体部
２ｄ  流体収納室
２ｅ  副収納室
３    半導体基板
５    絶縁基板
６ａ，６ａ  接点
７    アクチュエータ
Ｌ１  導電性流体
Ｌ２  絶縁性流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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